一種安全殼單元、安全殼及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種安全殼單元。此外，本發(fā)明還涉及一種安全殼及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站為防止放射性物質(zhì)泄漏設(shè)置了三道屏障，依次為燃料包殼、壓力殼和安全殼。其中，安全殼是核電站反應(yīng)堆的最后一道屏障，需要具備良好的密封性能，能承受極限事故引起的內(nèi)壓和溫度劇增，能承受龍卷風(fēng)、地震等自然災(zāi)害。
[0003]傳統(tǒng)的安全殼抗震設(shè)計(jì)依賴結(jié)構(gòu)與地基緊固聯(lián)接，通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的抗震性能(強(qiáng)度、剛度、延性)來抵御地震，即由結(jié)構(gòu)本身來儲(chǔ)存和消耗地震能量，這是消極被動(dòng)的措施，這種方式在較多情況下是有效的。近年來一些大型的核電站頻發(fā)泄露事故，讓我們切實(shí)感受到核電站安全的重要性。
[0004]目前，在傳統(tǒng)的安全殼基礎(chǔ)上，改進(jìn)了一種預(yù)應(yīng)力安全殼，在安全殼的里面敷上鋼襯里，并在安全殼的混凝土里嵌進(jìn)大量縱橫交錯(cuò)的鋼筋，預(yù)先給鋼筋施加拉力，然后澆筑混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)，松開鋼筋，鋼筋有一定的回縮，對(duì)混凝土構(gòu)件施加壓力。當(dāng)受壓區(qū)受到外載荷產(chǎn)生的拉力時(shí)，首先抵消混凝土中已有的預(yù)壓力。施工時(shí)要采用鋼筋十字交叉綁扎或焊接的方式搭建框架進(jìn)行澆筑，形成厚達(dá)一米的具有一定預(yù)應(yīng)力的鋼筋混凝土殼。鋼襯里用來保持密封；預(yù)應(yīng)力技術(shù)使混凝土安全殼更加堅(jiān)固。
[0005]預(yù)應(yīng)力安全殼的施工過程中，需要現(xiàn)場綁扎或焊接框架，整個(gè)過程受操作者技術(shù)熟練程度影響，框架中各綁扎或焊接的節(jié)點(diǎn)均需要可靠連接，為避免操作失誤，需要嚴(yán)苛的質(zhì)檢工序，探傷和檢驗(yàn)的工作量很大，施工周期較長。以80萬千瓦核電站的安全殼為例，需要混凝土 14000立方米，鋼束近1000噸，施工期約需2?3年。
[0006]因此，如何設(shè)計(jì)一種既便于施工，又能夠保證強(qiáng)度的安全殼，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前急需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種安全殼單元，該安全殼單元減少了安全殼施工現(xiàn)場的工作量，縮短了安全殼的施工周期，同時(shí)還能夠保證安全殼的強(qiáng)度。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種安全殼。本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種安全殼的施工方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種安全殼單元，用于形成預(yù)應(yīng)力混凝土建筑基體，包括多個(gè)柱體，所述柱體具有軸向貫通的預(yù)應(yīng)力鋼束的穿裝通道；多個(gè)所述柱體相互連接構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)，所述框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)由至少兩個(gè)所述柱體相互連接構(gòu)成。
[0009]可選地，所述穿裝通道內(nèi)設(shè)有滾珠，以便輔助所述預(yù)應(yīng)力鋼束通過所述穿裝通道。
[0010]可選地，所述滾珠設(shè)有夾持部件，所述夾持部件的安裝部穿過所述滾珠的軸心，所述夾持部件的夾持部用以夾持所述預(yù)應(yīng)力鋼束。
[0011 ] 可選地，所述穿裝通道內(nèi)具有穿裝槽，所述滾珠可拆卸的安裝在所述穿裝槽內(nèi)。
[0012]可選地，所述安全殼單元包括至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)所述節(jié)點(diǎn)處由三個(gè)所述柱體相互連接。
[0013]可選地，三個(gè)相互連接的所述柱體中，兩個(gè)所述柱體構(gòu)成平面，第三個(gè)所述柱體的軸線為直線且方向?yàn)樨Q直方向。
[0014]可選地，三個(gè)相互連接的所述柱體的軸線均為直線，三個(gè)所述軸線中任兩個(gè)成60度。
[0015]可選地，三個(gè)相互連接的所述柱體的軸線均為弧線。
[0016]可選地，多個(gè)所述安全殼單元相互拼接時(shí)，相互平行的所述柱體的端點(diǎn)不共面。
[0017]可選地，所述安全殼單元通過鑄造一次成型，所述節(jié)點(diǎn)處各所述柱體的所述穿裝通道互不貫通。
[0018]可選地，所述安全殼單元的所述柱體通過鑄造成型；在所述節(jié)點(diǎn)處，通過二次鑄造或焊接的方式使各所述柱體相互連接。
[0019]本發(fā)明還提供了一種安全殼，所述安全殼的基體由上述任一項(xiàng)所述的安全殼單元依次拼接構(gòu)成。
[0020]本發(fā)明還提供了一種上述安全殼的施工方法，包括以下步驟:
[0021]SI，將安全殼單元依次拼接形成安全殼基體；
[0022]S2，在形成安全殼基體的過程中，對(duì)所述安全殼單元的柱體施加預(yù)應(yīng)力；
[0023]S3，澆筑混凝土。
[0024]可選地，步驟S2中對(duì)所述柱體施加預(yù)應(yīng)力的步驟包括:
[0025]S21，在各穿裝通道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力鋼束；
[0026]S22，張緊所述預(yù)應(yīng)力鋼束，并對(duì)其兩端錨錮，使其對(duì)所述安全殼單元的柱體施加預(yù)應(yīng)力。
[0027]本發(fā)明提供的安全殼單元，用于形成預(yù)應(yīng)力混凝土建筑基體，包括多個(gè)柱體，柱體具有軸向貫通的預(yù)應(yīng)力鋼束的穿裝通道；多個(gè)柱體相互連接構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)由至少兩個(gè)柱體相互連接構(gòu)成。
[0028]使用該安全殼單元建造建筑物基體時(shí)，在施工現(xiàn)場將各安全殼單元依次拼接，在拼接過程中，使預(yù)應(yīng)力鋼束穿過安全殼單元的柱體的穿裝通道，張緊預(yù)應(yīng)力鋼束，并錨錮預(yù)應(yīng)力鋼束的兩端，張緊的預(yù)應(yīng)力鋼束會(huì)對(duì)柱體的兩端施加壓力，一根預(yù)應(yīng)力鋼束可以穿過多個(gè)柱體，也可以只穿過一個(gè)柱體。上述方式建造一部分建筑物的基體后，饒筑混凝土，混凝土直接與承受預(yù)壓力的柱體接觸，混凝土逐漸凝固并與柱體成為一體，凝固后，混凝土的內(nèi)部具有預(yù)應(yīng)力，即建成了具有預(yù)應(yīng)力的建筑物。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，在施工現(xiàn)場，不需要現(xiàn)場綁扎或焊接框架，只需要依次拼接各安全殼單元；不需要檢測框架中綁扎或焊接的節(jié)點(diǎn)，只需要保證柱體與柱體可靠的連接；也不需要在混凝土凝固過程中在混凝土中穿裝鋼束。建造預(yù)應(yīng)力建筑的基體時(shí)，使用該安全殼單元能夠有效的縮短施工現(xiàn)場的施工周期，同時(shí)還能夠保證建筑物內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力及建筑物的強(qiáng)度。
[0030]一種方式中，穿裝通道內(nèi)設(shè)有滾珠，以便輔助預(yù)應(yīng)力鋼束通過穿裝通道。穿裝預(yù)應(yīng)力鋼束時(shí)，滾珠將預(yù)應(yīng)力鋼束與穿裝通道之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，尤其是軌跡不為直線的柱體，穿裝預(yù)應(yīng)力鋼束的難度較大，設(shè)置滾珠能夠有效的減小穿裝過程中的摩擦力，使穿裝更加順暢，降低穿裝難度。
[0031]進(jìn)一步的，安全殼單元包括至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)處由三個(gè)柱體相互連接。
[0032]安全殼單元有多種結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)需要根據(jù)所建建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以包括基本結(jié)構(gòu)單元和特殊結(jié)構(gòu)單元。各單元中，最小的單元結(jié)構(gòu)可以具有一個(gè)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)由至少三個(gè)柱體相互連接構(gòu)成；具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的單元中，各節(jié)點(diǎn)處相互連接的柱體的數(shù)量可以不同，其中個(gè)別節(jié)點(diǎn)處可以由兩個(gè)柱體相互連接，其他節(jié)點(diǎn)由三個(gè)或三個(gè)以上柱體相互連接。
[0033]本發(fā)明還提供了一種安全殼，該安全殼的基體由上述任一項(xiàng)所述的安全殼單元依次拼接構(gòu)成。由于安全殼單元具有上述技術(shù)效果，故該安全殼也具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
[0034]此外，本發(fā)明還提供了一種上述安全殼的施工方法，該施工方法能夠在保障預(yù)應(yīng)力建筑物強(qiáng)度的同時(shí)縮短施工周期。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明所提供的安全殼單元第一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2為本發(fā)明所提供的安全殼單元的穿裝通道一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明所提供的安全殼單元的穿裝通道另一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4為本發(fā)明所提供的安全殼單元第二種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5為本發(fā)明所提供的安全殼單元第三種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖6為圖5所示的安全殼單元的側(cè)視透視圖；
[0041]圖7為本發(fā)明所提供的安全殼單元第四種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖8為本發(fā)明所提供的安全殼單元第五種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖9為本發(fā)明所提供的安全殼單元的拼接示意圖；